实验六 常见无机阴离子的分离与鉴别

一、实验目的 1 、熟悉常见阴离子的有关性质并掌握它

们的鉴别反应。 2 、进一步培养观察实验和分析现象中所

遇到的问题的能力

常见阴离子有以下常见阴离子有以下 1313 种：种：SOSO44

2-2- 、、 SiOSiO332-2- 、、 POPO44

3-3- 、、 COCO332-2- 、、 SOSO33

2-2- 、、 SS22

OO332-2- 、、 SS2-2- 、、 ClCl-- 、、 BrBr-- 、、 II-- 、、 NONO33

-- 、、 NONO22-- 、、 AA

cc －－

在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还在阴离子中，有的遇酸易分解，有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点：原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点： (1) (1) 阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行阴离子在分析过程中容易起变化，不易于进行手续繁多的系统分析。手续繁多的系统分析。 (2)(2) 阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效阴离子彼此共存的机会很少，且可利用的特效反应较多，有可能进行分别分析。 反应较多，有可能进行分别分析。

二、实验原理二、实验原理

在阴离子的分析中，由于阴离子间的相互干扰较少，实际上许多离子共存的机会也较少，因此大多数阴离

子分析一般都采用分别分析法，如体系 SOSO442-2- 、、 NONO33

-- 、、

ClCl-- 、、 COCO332-2- 。。只有在鉴定时，当某些阴离子发生相

互干扰的情况下，才适当采取分离手段，即系统分析

法，如 S2- 、 SO32- 、 S2O3

2- ； Cl- 、 Br- 、 I- 等。

分别分析方法并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验，而是先通过初步实验，用消去法排除肯定不存在的阴离子，然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。

初步试验包括初步试验包括挥发性试验、沉淀试验、氧化还原挥发性试验、沉淀试验、氧化还原试验试验等，具体为：等，具体为：

1. 挥发性实验（利用 PH 试纸及稀硫酸加之闻味）待检离子： SO3

2- 、 CO32- 、 S2O3

2 －、 S2- 、 NO2-

反应方程式：  2H++ CO3

2-= H2O+CO2↑

2H++ SO32-= H2O+SO2↑

2H++ S2O32-= H2O+SO2↑+S↓( 黄）

  2H++ S2-= H2S↑

2H++ NO2-=NO↑+ H2O

 2. 沉淀实验

(1) 与 BaCl2 的反应（钡组阴离子的检验 ） ）

SOSO44

2-2- 、、 SiOSiO332-2- 、、 POPO44

3-3- 、、 COCO332-2- 、、 SOSO33

2-2- 、、 SS

22OO332-2- 、、 SS2-2- 、、 ClCl-- 、、 BrBr-- 、、 II-- 、、 NONO33

-- 、、 NONO22-- 、、

AcAc －－

反应方程式：

Ba2++ SO42-=BaSO4↓（白）

BaSO4↓+HCl= 不反应

3Ba2++2 PO43-=Ba3(PO4)2↓ （白）

Ba3(PO4)2+3 HCl= BaCl2+H3PO4

Ba2++ CO32-=BaCO3↓ （白）

BaCO3+2 HCl= BaCl2+H2O+CO2↑

Ba2++ SO32-=BaSO3↓ （白）

BaSO3+2HCl= BaCl2+H2O+SO2↑

Ba2++ S2O32-=BaS2O3 ↓ （白）

BaS2O3+2HCl= BaCl2+H2O+SO2↑+S↓ 而 S2- 、、 Br- 、 I- 、 NO3- 、 NO2

- 、 Ac －

中加入 BaCl2 后无现象。

反应方程式： 2Ag++ SO4

2-=Ag2SO4 ↓ （白）Ag2SO4+HNO3= 不反应3Ag++ PO4

3-=Ag3PO4 ↓ （黄） Ag3PO4+3 HNO3= AgNO3+ H3PO4

2Ag++ CO32-=AgCO3 ↓ （白）

AgCO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑

2Ag++ SO32-=Ag2SO3 ↓ （黄）

Ag2SO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+ SO2↑

2Ag++ 2S2-=Ag2S↓ （黑）

(2)   与 AgNO3 的反应 （银盐组阴离子的检验 ）

Ag++ Cl-=AgCl↓ （白）

AgCl+ HNO3= 不反应 Ag++ Br-=AgBr↓ （黄）

AgBr+ HNO3= 不反应

Ag++ I-=AgI ↓ （黄）

AgI+ HNO3= 不反应

其它离子如 NO3- 、 NO2

- 无明显现象

3. 氧化还原性试验

氧化性试验（淀粉 KI 试验） :

  2I-+ 4H++ 2NO2-= 2NO↑+ 2H2O+I2

  其余离子无明显现象。

还原性试验（ KMnO4 褪色试验） :

  2MnO4-+ 5SO3

2- + 6H+ =2Mn2++ 5SO42- +3H2O

  4MnO4-+ 5S2O3

2-+ 9H+= 10SO42-+4Mn2++18H2O

  2MnO4-+ 10Br-+ 16H+ =2Br2+2Mn2++8H2O

2MnO4-+ 10 I-+ 16H+ =2I2+2Mn2++8H2O

2MnO4-+ 5NO2

-+ 16H+= 5NO3-+2Mn2++8H2O

2MnO4-+ 10Cl-+ 16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O

2 MnO4-+ 5S2-+ 16H+ = 5S↓ （黄） + 2Mn2++8H2O

其余离子无明显现象

I2 淀粉褪色试验

  I2 + S2- = 2I- + S↓

I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O6

2-

H2O + I2 + 2SO32- = 2H+ + 2I- + SO4

2- 

三、实验具体方法

某混合离子试液可能含有

SOSO442-2- 、、 POPO44

3-3- 、、 COCO332-2- 、、 SOSO33

2-2- 、、 SS22OO332-2- 、、 SS2-2- 、、 ClCl-- 、、

BrBr-- 、、 II-- 、、 NONO33-- 、、 NONO22

-- 、、 AcAc--

按下列步骤进行分析，确定试液中含有哪些离子。

（（ 11 ） 初步检验） 初步检验

AA 、、用用 pHpH 试纸测试未知试液的酸碱性试纸测试未知试液的酸碱性 如果溶液呈酸性，哪些离子不可能存在？如果试液如果溶液呈酸性，哪些离子不可能存在？如果试液呈碱性或中性，可取试液数滴，用呈碱性或中性，可取试液数滴，用 3mol·L3mol·L-1-1HH22SOSO44 酸酸化并水浴加热。若无气体产生，表示化并水浴加热。若无气体产生，表示COCO33

2-2- 、、 NONO22-- 、、 SS2-2- 、、 SOSO33

2-2- 、、 SS22OO332-2- 等离子不存在；等离子不存在；

如果有气体产生，则可根据气体的颜色、臭味和性质如果有气体产生，则可根据气体的颜色、臭味和性质初步判断哪些阴离子可能存在。（一般为避免气体逸初步判断哪些阴离子可能存在。（一般为避免气体逸出，发生氧化还原反应、价态的变化，通常将试样制出，发生氧化还原反应、价态的变化，通常将试样制成碱性溶液）成碱性溶液）

BB 、钡组阴离子的检验、钡组阴离子的检验

在离心试管中加入几滴未知液，加入在离心试管中加入几滴未知液，加入 1~21~2 滴滴

1mol·L1mol·L-1-1BaClBaCl22 溶液，观察有无沉淀产生。如果有白溶液，观察有无沉淀产生。如果有白

色沉淀产生，可能有色沉淀产生，可能有

SOSO442-2- 、、 SOSO33

2-2- 、、 POPO443-3- 、、 COCO33

2-2- 等离子等离子 ((SS22OO332-2- 的浓的浓

度大时才会产生度大时才会产生 BaSBaS22OO33 沉淀沉淀 )) 。离心分离，在沉淀。离心分离，在沉淀

中加入数滴中加入数滴 6mol·L6mol·L-1-1HClHCl ，根据沉淀是否溶解，进，根据沉淀是否溶解，进

一步判断哪些离子可能存在。一步判断哪些离子可能存在。

CC 、银盐组阴离子的检验、银盐组阴离子的检验

取几滴未知液，滴加取几滴未知液，滴加 0.1mol0.1mol··LL-1-1AgNOAgNO33 溶液。如果立即生溶液。如果立即生

成黑色沉淀，表示有成黑色沉淀，表示有 SS2-2- 存在；如果生成白色沉淀，迅速变黄存在；如果生成白色沉淀，迅速变黄

变棕变黑，则有变棕变黑，则有 SS22OO332-2- 。。但但 SS22OO33

2-2- 浓度大时，也可能生成浓度大时，也可能生成

Ag(SAg(S22OO33))223-3- 不析出沉淀不析出沉淀。。 ClCl-- 、、 BrBr-- 、、 II-- 、、 COCO33

2-2- 、、 POPO443-3-

都与都与 AgAg++ 形成浅色沉淀，如有黑色沉淀，则它们有可能被掩形成浅色沉淀，如有黑色沉淀，则它们有可能被掩

盖。离心分离，在沉淀中加入盖。离心分离，在沉淀中加入 6mol6mol··LL-1-1HNOHNO33 ，必要时加热。，必要时加热。

若沉淀不溶或只发生部分溶解，则表示有可能若沉淀不溶或只发生部分溶解，则表示有可能 ClCl-- 、、 BrBr-- 、、 II--

存在。存在。

EE 、还原性阴离子检验、还原性阴离子检验 取几滴未知液，用稀取几滴未知液，用稀 HH22SOSO44 酸化，然后加入酸化，然后加入 1~21~2 滴滴

0.01mol·L0.01mol·L-1-1 KMnO KMnO44 溶液。若溶液。若 KMnOKMnO44 的紫红色褪去，表示的紫红色褪去，表示可能存在哪些离子？可能存在哪些离子？ 取几滴未知液，然后加入 取几滴未知液，然后加入 1~21~2 滴滴 II22 淀粉溶液。若褪色，淀粉溶液。若褪色，表示可能存在哪些离子？表示可能存在哪些离子？

根据 根据 (A)~(E)(A)~(E) 实验结果，判断有哪些离子可能存在实验结果，判断有哪些离子可能存在。。

DD 、 氧化性阴离子检验、 氧化性阴离子检验 取几滴未知液，用稀取几滴未知液，用稀 HH22SOSO44 酸化，加淀粉 酸化，加淀粉 2~32~3 滴，再加滴，再加入几滴入几滴 0.1mol0.1mol··LL-1-1KIKI 溶液。振荡后，溶液呈蓝色，说明有溶液。振荡后，溶液呈蓝色，说明有NONO22

-- 存在存在 (( 若溶液中有若溶液中有 SOSO332-2- 等，酸化后等，酸化后 NONO22

-- 先与它们反先与它们反

应而不一定氧化应而不一定氧化 II-- ，溶液呈蓝色不能说明无，溶液呈蓝色不能说明无 NONO22--)) 。。

（（ 22 ） 确证性试验） 确证性试验 根据初步试验结果，对可能存在的阴离子进行确证性 试根据初步试验结果，对可能存在的阴离子进行确证性 试验。验。

四、 注意事项1 、在观察 BaS2O3 沉淀时，如果没有沉淀， 应用玻璃棒摩擦试管壁， 加速沉淀生成。

2 、注意观察 Ag2S2O3 在空气中氧化分解的颜色变化。

3 、在还原性试验时一定要注意， 加的氧化剂 KMnO4 和 I2-淀粉的量一定要少， 因为阴离子的浓度很低。如果氧化剂的用量较大时，氧化剂的颜色变化是不容易看到的。

五、思考题五、思考题

11 、在氧化性，还原性实验中，稀、在氧化性，还原性实验中，稀 HNOHNO33 ， 稀， 稀 HCl HCl 和 浓和 浓 HH22SOSO44 是否可以代替稀是否可以代替稀 HH22SOSO44 酸化试液， 酸化试液， 为什么？ 为什么？

答：不可以， 答：不可以， HNOHNO33 和 浓和 浓 HH22SOSO44 ，具有氧，具有氧化性，而稀化性，而稀 HClHCl 具有还原性具有还原性。 。

混合离子的分离与鉴定 Cl- ， Br- ， I-

AgCl AgBr AgI

Ag+ HNO3

Ag(NH3)2+ Cl-

白色沉淀，示有 Cl-

AgBr AgI

H2O ， Zn 粉，加热

饱和氯水， CCl4

12 ％ (NH4)2CO3

Ag Zn Br- ， I-

CCl4 层紫色示有 I- 水层 I2 Br- Cl-

饱和氯水

CCl4 层橙黄色示有 Br- 水层无色 IO3-,Cl-

3 、有酸性未知液，定性分析报告如下

(1) Fe3+ 、 Na+ 、 SO42- 、 NO2

-

(2) K+ 、 I- 、 SO42- 、 NO2

-

(3) Na+ 、 Zn2+ 、 SO42- 、 NO3

- 、 Cl-

(4) Ba2+ 、 Al3+ 、 Cu2+ 、 NO3- 、 CO3

2-

试判断哪些分析结果的报告合理？

（ 1 ）和（ 3 ）的结果合理， 在（ 2 ） 中 NO2- 可

以氧化 I- ，在（ 4 ）中 CO32- 不能与 Al3+ 、 Cu2+

离子共存。